Спосіб повірки лічильників газу і пристрій для його здійснення

Реферат: Винахід належить до засобів вимірювання витрати газу. Спосіб і пристрій можуть бути використані для повірки лічильників і витратомірів газу. Заявлений спосіб повірки лічильників газу включає подачу газу крізь послідовно встановлені повірювальний лічильник газу та відповідний еталон об’єму газу установки для повірки лічильників газу, які здійснюють вимірювання об'єму газу, що проходить через них, вимірювання температури і тиску газу, зняття отриманої інформації, збирання, передавання і оброблення цієї інформації з визначенням будь-якої точки витрати за допомогою інтерполяційної залежності. Перед повіркою повірювального лічильника газу здійснюють перевірку герметичності пневматичної системи установки для повірки лічильників газу за зміною тиску в часі. Перед процесом повірки повірювального лічильника газу і перед перевіркою герметичності пневматичної системи установки за зміною тиску в часі проводять стабілізацію до завершення теплообмінних процесів в пневматичній системі установки. Заявлена установка для повірки лічильників газу для здійснення способу містить пристрої для створення потоку газу, що під’єднанні до виходів пневматичної системи установки, яка складається із трубопроводів із запірними органами, еталонів об'єму газу та демпфером для під’єднання повірювального лічильника газу. Еталони об’єму газу розміщені з можливістю послідовного сполучення із повірювальним лічильником об'єму газу. Установка містить перетворювачі температури і тиску, вузли зняття інформації, систему збирання, передавання і оброблення інформації. Пристрої для створення потоку газу мають в своєму складі мікропроцесорний пристрій для зміни витрати газу, що має зв'язок із системою збирання, передавання і оброблення інформації. На вході пневматичної системи установки додатково встановлені запірні органи. Система збирання, передавання і оброблення інформації додатково містить обчислювач функції вимірювання зміни тиску і часу за весь процес перевірки герметичності та відслідковування часу завершення теплообмінних процесів до повної їх стабілізації. UA 113370 C2 (12) UA 113370 C2 UA 113370 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до засобів вимірювання витрати газу. Спосіб і пристрій можуть бути використані для повірки лічильників і витратомірів газу. Відомий спосіб повірки лічильників газу, який включає подачу потоку газу крізь послідовно встановлені повірюваний лічильник газу і еталон об'єму газу, вимірювання витрати повірюваним лічильником і еталоном об'єму газу, вимірювання температури і тиску газу, зняття вимірюваної інформації і передачу її на систему збирання і оброблення інформації. Однак для цього способу характерні відсутність алгоритму і неможливість перевірки пневматичної системи на герметичність разом із лічильником газу, що повіряється. Такий порядок повірки лічильників газу без перевірки пневматичної системи разом із лічильником газу може привести до недостовірних результатів повірки. Пристроєм для здійснення цього способу повірки є випробувальна установка для турбінних газових лічильників фірми I.B.ROMBACH, яка складається з системи трубопроводів з 2-ма вентиляторами, 4-х еталонів об'єму газу з вузлами зняття сигналів і повірюваного лічильника, який встановлюють послідовно відповідному еталону об'єму газу, демпфера у вигляді ємності великого об'єму для згладжування пульсації повітря, яке виходить з повірюваного лічильника, систему збору, передачі і обробки інформації [Проспект фірми "ROMBACH". Установка для испытания турбинных газовых счетчиков"]. Однак ця установка не має засобів для перевірки герметичності пневматичної системи установки разом із лічильником газу. Відомий також спосіб повірки лічильників газу, який включає подачу потоку газу крізь послідовно встановлені повірюваний лічильник і еталон об'єму газу, які здійснюють вимірювання об'єму газу, що проходить через них, вимірювання температури і тиску газу, відбір інформації і її передачу на систему збирання і оброблення інформації з використанням каліброваних характеристик еталона об'єму газу. Недоліком цього способу є відсутність алгоритму і неможливість перевірки пневматичної системи на герметичність разом із лічильником газу, що повіряється, що не виключає недостовірності результатів повірки. Пристроєм для здійснення цього способу повірки є випробувальна установка для лічильників газу, яка складається із системи трубопроводів з двома агрегатами для створення потоку газу, трьох або чотирьох робочих еталонів газу з вузлами відбору сигналів і повірюваного лічильника, який встановлений послідовно відповідному еталону об'єму газу, перетворювачів температури і тиску, систему збирання, оброблення і передавання інформації, пристрою у вигляді Т-подібного трубопроводу для згладжування пульсації повітря, яке виходить з повірюваного лічильника [Патент України № 35986А, Бюл. № 3, 2001 p.]. Однак ця установка також не має засобів для перевірки герметичності пневматичної системи установки разом із лічильником газу. Найближчим до винаходу, що заявляється, за технічною суттю є спосіб повірки лічильників газу, який включає подачу газу крізь послідовно встановлені повірювальний лічильник газу і еталон об'єму газу, які здійснюють вимірювання об'єму газу, що проходить через них, вимірювання температури і тиску газу, зняття отриманої інформації, збір, передачу і обробку цієї інформації з визначенням будь-якої точки витрати за допомогою інтерполяційної залежності, а обробку інформації здійснюють інтерполяційною залежністю в вигляді кубічних сплайнів [Патент України № 89047, G01F 25/00 Бюл. № 13, 2008]. Для цього способу характерні відсутність алгоритму і перевірка пневматичної системи на герметичність разом із лічильником газу, що повіряється, без проведення стабілізації до завершення теплообмінних процесів в пневматичній системі установки і визначення часу стабілізації, що також не виключає недостовірності результатів повірки. Пристроєм для здійснення цього способу повірки є випробувальна установка для лічильників газу, яка складається із системи трубопроводів з двома агрегатами для створення потоку газу, трьох (чотирьох) еталонів об'єму газу і повірюваного лічильника, який встановлено послідовно відповідному еталону об'єму газу, перетворювачів температури і тиску, вузлів зняття сигналів, системи збору, передачі і оброблення інформації, пристрою у вигляді Т-подібного трубопроводу для згладжування пульсації повітря, яке виходить з повірюваного лічильника, і агрегати для створення потоку газу мають в своєму складі мікропроцесорний пристрій для зміни витрати газу, який має зв'язок із системою збирання та оброблення інформації [Патент України № 89047, G01F 25/00 Бюл. № 13, 2008]. Однак ця установка не забезпечує функції вимірювання зміни тиску і часу за весь процес перевірки герметичності та відслідковування часу завершення теплообмінних процесів до повної їх стабілізації. 1 UA 113370 C2 5 10 В основу винаходу поставлена задача створити спосіб повірки лічильників газу і пристрій для його здійснення з високою точністю відтворення об'єму газу та перевірки герметичності пневматичної системи установки разом із повірювальним лічильником газу за зміною тиску в часі шляхом передбачення додаткових операцій і конструктивних вдосконалень пристрою елементами, що забезпечують стабілізацію процесу перевірки без впливу теплообмінних процесів і часу стабілізації на достовірність результатів перевірки. Поставлена задача вирішується тим, що, згідно з винаходом, перед повіркою повірювального лічильника газу здійснюють перевірку герметичності пневматичної системи установки з повірювальним лічильником газу за зміною тиску в часі, при цьому перед процесом повірки повірювального лічильника газу і перед перевіркою герметичності пневматичної системи установки за зміною тиску в часі проводять стабілізацію до завершення теплообмінних процесів в пневматичній системі установки і час стабілізації t визначають за формулою Cp t ln( TH  Tроб )  ln( TH  Tроб ) , S C де p - теплоємність повітря при постійному тиску,  - коефіцієнт теплопередачі для пневматичної системи установки, S - площа поверхні теплопередачі, TH - температура повітря в пневматичній системі після зміни тиску,  15  Tроб 20 25 30 35 40 45 50 55 - робоча температура елементів пневматичної системи, T - температура повітря в пневматичній системі через час t. Конструктивно поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для здійснення способу повірки лічильників газу, який містить пристрої для створення потоку газу, пневматичну систему установки, яка складається із трубопроводів з запірними органами, еталонів об'єму газу і повірювального лічильника об'єму газу, який встановлено послідовно відповідному еталону об'єму газу, перетворювачів температури і тиску, вузлів зняття інформації, системи збирання, передавання і оброблення інформації, при цьому пристрої для створення потоку газу під'єднані до трубопроводів пневматичної системи установки та мають в своєму складі мікропроцесорний пристрій для зміни витрати газу, що має зв'язок із системою збирання, передавання і оброблення інформації, згідно з винаходом, на вході пневматичної системи установки додатково встановлені запірні органи, при цьому система збирання, передавання і оброблення інформації додатково споряджена обчислювачем функції вимірювання зміни тиску і часу за весь процес перевірки герметичності та відслідковування часу завершення теплообмінних процесів до повної їх стабілізації. Саме передбачення перед процесом повірки повірювального лічильника газу і перевіркою герметичності пневматичної системи установки проведення стабілізації до завершення теплообмінних процесів в пневматичній системі установки і визначення часу стабілізації за пропонованою формулою, здійснення яких можливе конструктивним введенням в пропонованому пристрої запірних елементів на вході пневматичної системи установки, перед повірювальним лічильником газу, що провіряється, і введенням в систему збирання, передавання і оброблення інформації обчислювача функції вимірювання зміни тиску і часу за весь процес перевірки герметичності та відслідковування часу завершення теплообмінних процесів до повної їх стабілізації, дозволяє створити спосіб повірки лічильників газу і пристрій для його здійснення з високою точністю відтворення об'єму газу та перевірки герметичності пневматичної системи разом із повірювальним лічильником газу із забезпеченням стабілізації процесу перевірки без впливу теплообмінних процесів і часу стабілізації на достовірність результатів перевірки, що дозоляє уникнути недостовірності результатів повірки. Таким чином, забезпечено єдність винаходу і створено технічне рішення, яке забезпечує якісно новий технічний результат, достатній для вирішення поставленої задачі винаходу. Суть винаходу пояснюється кресленням. На кресленні наведено пристрій для здійснення способу перевірки лічильників газу. Пристрій складається з пристроїв створення потоку 1, пневматичної системи установки, що складається із трубопроводів 2, засувок 3, демпфера - трубопроводу 4 для під'єднання лічильника(ів) 11, що повіряється, еталона(ів) об'єму газу 5, перетворювачів температури 6 і тиску 7, регулятора витрати 8, вузлів зняття інформації 9 і системи збирання, передавання і оброблення інформації 10 із обчислювачем (аналізатором, коректором) функції вимірювання зміни тиску і часу за весь процес перевірки герметичності та відслідковування часу завершення теплообмінних процесів до повної їх стабілізації, а також запірних органів - засувок 12, 13, 14, 15 2 UA 113370 C2 5 10 15 20 і 16, які використовуються при перевірці герметичності пневматичної системи разом із лічильником газу і при стабілізації теплообмінного процесу і визначенні часу стабілізації. Спосіб повірки лічильників газу здійснюють так: При використанні горизонтальної лінії пневматичної системи установки вхідні запірні органи 12 і 16 закривають. Створюють розрідження повітря в пневматичній системі пристроями створення потоку 1. Перекривають вихідні запірні органи 14 і 15. Витримують систему в такому стані протягом часу t стабілізації теплообмінних процесів. По зміні тиску за час t в пневматичній системі визначають ступінь її герметичності. Далі після відкриття вхідного 12 і вихідного 15 запірних органів розріджений потік повітря, створений пристроями 1, проходить крізь регулятор витрат 8, який забезпечує необхідну витрату, по пневматичній системі установки 2 крізь лічильник об'єму газу 11, що повіряється, і робочі еталони об'єму газу 5. Останні розміщені на ділянках пневматичної системи установки, які сполучені послідовно. В процесі повірки вимірюють температуру і тиск 6 і 7, знімають отриману інформацію вузлами зняття інформації 9 і за допомогою системи збирання, передавання і оброблення інформації 10, спорядженої пропонованим обчислювачем, обробляють її. Дослідження, які були проведені пропонованим способом і пристроєм для його здійснення показали достовірність і повторюваність отриманих результатів повірки лічильників газу завдяки стабілізації теплообмінних процесів перед процесом повірки лічильника газу і перед перевіркою герметичності пневматичної системи установки і визначенням часу стабілізації. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 1. Спосіб повірки лічильників газу, що включає подачу газу крізь послідовно встановлені повірювальний лічильник газу та відповідний еталон об'єму газу установки для повірки лічильників газу, які здійснюють вимірювання об'єму газу, що проходить через них, вимірювання температури і тиску газу, зняття отриманої інформації, збирання, передавання і оброблення цієї інформації з визначенням будь-якої точки витрати за допомогою інтерполяційної залежності, який відрізняється тим, що перед повіркою повірювального лічильника газу здійснюють перевірку герметичності пневматичної системи установки для повірки лічильників газу за зміною тиску в часі, при цьому перед процесом повірки повірювального лічильника газу і перед перевіркою герметичності пневматичної системи установки за зміною тиску в часі проводять стабілізацію до завершення теплообмінних процесів в пневматичній системі установки і час стабілізації t визначають за формулою: t Cp S ln(TH  Tроб )  ln(TH  Tроб ), де Cp - теплоємність повітря при постійному тиску;  - коефіцієнт теплопередачі для пневматичної системи установки; S - площа поверхні теплопередачі; TH - температура повітря в пневматичній системі після зміни тиску; 40 45 50 Tроб - робоча температура елементів пневматичної системи; T - температура повітря в пневматичній системі через час t. 2. Установка для повірки лічильників газу для здійснення способу за п. 1, яка містить пристрої для створення потоку газу, що під'єднані до виходів пневматичної системи установки, яка складається із трубопроводів із запірними органами, еталонів об'єму газу та демпфером для під'єднання повірювального лічильника газу, причому еталони об'єму газу розміщені з можливістю послідовного сполучення із повірювальним лічильником об'єму газу, при цьому установка містить перетворювачі температури і тиску, вузли зняття інформації, систему збирання, передавання і оброблення інформації, а пристрої для створення потоку газу мають в своєму складі мікропроцесорний пристрій для зміни витрати газу, що має зв'язок із системою збирання, передавання і оброблення інформації, яка відрізняється тим, що на вході пневматичної системи установки додатково встановлені запірні органи, при цьому система збирання, передавання і оброблення інформації додатково містить обчислювач функції вимірювання зміни тиску і часу за весь процес перевірки герметичності та відслідковування часу завершення теплообмінних процесів до повної їх стабілізації. 3 UA 113370 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4